Class Notes (836,147)
Canada (509,656)
Psychology (5,217)
PSYCH 3F03 (153)
Lecture 4

Week 2 (Lecture 4-6) - Jan 14, 16, 17 - Psych 3F03.docx

12 Pages
Unlock Document

Paul W Andrews

WEEK 2 PSYCH 3F03 Week 2 January 14, 16, 17 2014 Lecture 4  January 14, 2014 Why do disorders exist? − Recall that adaptations are not always reproductively beneficial in modern environments o Cannot prove that a trait is an adaptation by seeing whether they are reproductively beneficial − Nevertheless, they often are beneficial in modern environments to the extent they serve crucial biological functions − Malfunctions in adaptations will often decrease fitness  − Natural selection should minimize disorder − Natural selection can only eliminate disorders for which there is heritable variation in susceptibility − Ultimately, we are concerned with the persistence of genetic variation associated with disorder  − How is genetic variability maintained in populations, despite natural selection − Sickle cell anemia and malaria  o Sickle Cell Anemia – coded for by a single recessive allele   Genes tend to be highly expressed in some parts of Asia  Gene has a protective effect against malaria – useful in regions where malaria occurs o Malaria – highest incidence in central Africa  Highest prevalence of sickle cell anemia gene in central Africa as well o Major Points 1. Pleiotropy (single gene has multiple effects, some may be beneficial, some may be harmful) • More susceptible to sickle cell anemia (harmful) • Protection against malaria (beneficial) • Beneficial can out weigh harmful; i.e. in central Africa 2. Different environments can select for different genes  − Thalidomide o Human interventions can interfere with normal expression of evolved adaptations o In modern life, a variety of drugs are used to control pain, for oral contraception etc – some drugs can have negative effects on evolved  adaptations  o Thalidomide – pain reliever given to women during pregnancy; had a strong negative effect on fetus’ developmental mechanisms,  producing morphological deformities  o Developmental mechanisms are evolved adaptations; complex traits within bodies that reliably produce morphological traits – if disrupted,  can cause disorder  o Biological effects, including human intervention, can disrupt adaptations − Mutation­selection balance o Single Gene Locus  Simple trait, coded by one single locus  Mutation is a random force that will introduce variability into the genome  Weak selection (slightly harmful alleles) • More alleles (more variability) • Mutation is harmful, but only slightly harmful; natural selection will try to eliminate harm, but if it is only slightly  harmful, it takes natural selection longer to rid of it  Strong selection (very harmful alleles) 1 WEEK 2 PSYCH 3F03 • Fewer alleles (less variability) • If mutation is lethal, natural selection will rid of it more quickly   Simple single locus trait, mutation will introduce variability; depending on how harmful mutations are, there will either be more  variability (slightly harmful) or less variability (more harmful) o Polygenic Trait   Brain structure, intelligence, heart, liver   Requires the input of many genes to produce the trait  Slightly harmful mutations at each locus – when aggregated, variability is small at each locus, but  accumulate the effect of mutation to a greater degree  There is more genetic variability in polygenic traits than simple traits o Implications  Polygenic traits tend to be adaptations • Complex adaptations that perform crucial biological functions require lots of genes  Important insight – expect genetic variability in polygenic adaptations that are important to fitness • Overall brain function (intelligence?) – people are not of the same brain quality and function; differences in  intelligence is highly genetic; variability causes difference; intelligence is a polygenic trait  • Sexually selected traits  o Peacocks tail – males vary in aspects of the tail, casing females to pay attention; qualities of the tail are  produced by many genes; mutation introduces variability into genes, introducing quality of tail • Expect disorders to exist at higher frequencies in complex adaptations than in simple adaptations  • Takes natural selection a while to rid of mutations at each loci – battle between selection and mutation • Highly adaptive or important adaptations that are crucial to fitness are expected to be variable   Even though natural selection is trying to eliminate variability of traits – but difficulty to do so in polygenic traits because  mutations in many loci − Everyone eventually dies form one disorder or another; but why? o Dementia cancer, heart disease − Some organisms do not age o Probability of dying does not increase with age o No loss infertility with age o Senescence = age­related loss of function (disorder); increase in risk of death, loss of fertility − Why do most organism’s senesce? o A) Authors point out that for most organisms, they have an expected life span (especially in the wild)  Chance of survival declines with age  If protected (rid of Infection, predation), can get survival for longer time o B) Multicellular organisms, replicate with mitosis – genome must be replicated and put into every new cell; mutations can arise   Environmental stressors (UV radiation, X­rays, toxins, pathogens) can increase rate of mutation   Organism ages, rate of mutation increases; effects of mutation accumulate so much that it causes death  o C) Pleiotrophy (gene has multiple effects, harmful and beneficial) – natural selection always favors reproduction at an earlier age, all other  things being equal   A gene that promotes early reproduction is favorable, even if it causes a decline later in life  o D) Disposable Soma – in the wild, only expected to live a certain amount of time; over evolutionary time in the wild, selection should be  acting on using energy to maintain evolved adaptations, only up until we are expected to survive  o Implications  Selection for early reproduction will increase senescence • Pleiotropic genes  Trade off in how energy is used 2 WEEK 2 PSYCH 3F03 • If used for reproduction, less is available for maintenance and repair (disposable soma) • Everything we do to promote reproduction, comes at a cost   Selection against disorder is weaker later in life • Pleiotropic gene effect we can have genes that arise and help promote reproduction early in life, at the expense of loss  later in life – selection against disorder is weaker later in life  Expect disorders to have age­profile where prevalence increases with age  January 16, 2014 Age Profile of Mortality Rate  − Age profile of a true disorder should have an increasing prevalence wit age, particularly after reproductive stages − Cardiovascular Disease – prevalence typically increases starting at the 40’s − Alzheimers Disease o Characterized by dementia o Increase prevalence with age o Particular pathologies related to AD  Development of amyloid plaques – produced in the body and brain; over time, accumulates in regions of the brain (midbrain  ▯ reaching to frontal cortex) • Development of amyloid plaques is associated with AD • Cases devoid of amyloid – age 30, almost no people with amyloids o Black vs. white – sex differences; total (black and white) is the total number of people  o As time elapses, people who are devoid of amyloid decreases   Neurofibrillary Tangles – neurons that have disintegrated and forms a tangle that is not functional • Percentage of neurofibrillary tangles increase with age  3 WEEK 2 PSYCH 3F03 o AD shows an age profile that would make sense with evolution − Huntington’s Disease o Dominant mutation o Particular location on the genome is associated – CAG pattern repeat  o More repeated = more severe Huntington’s  o 38 repeats – onset is later in life; increases after age ~40 o 56 repeats – onset can begin around age 10­20 − Major Depressive Episodes o Frequency of major depressive disorder over the last 12 months (using symptoms) – both for males and females, the highest rates of  depression occur within the 18­34 (7­15%) and the 35­49 years of age (reproductive years) and decline with age  o Does not show an evolutionary profile  o Relatively high prevalence for an evolutionary disorder to have an effect on reproductive years o May not classify as a disorder  Age profile – peaking during reproductive years  Such high prevalence – prevalence is even higher in reality; study is over 12 months and a single interview; if study was  conducted over time, people tend to have depression some time over their life – ask people repeatedly over time, prevalence  increases to around 40­50% of people who qualify to have depressive disorder − Can “true” disorders peak during the reproductive years? o Lifetime prevalence of schizophrenia = 0.3­0.7%  First sign of mental disturbance (dot) – delusions, hallucinations  First psychotic symptom (dash)  Index admission (solid line) 4 WEEK 2 PSYCH 3F03  A) Men  B) Women o Odd age profile from an evolutionary perspective – peak around age 20­30 o Lifetime prevalence – is very low o Can peak during reproductive years – going through development and adolescence, brain beings to re­organize (different hormones etc)  and something can go wrong; natural selection wants to reduce the prevalence of disorder during reproductive years, so overall lifetime  prevalence of developing schizophrenia is low  Not such a conundrum from an evolutionary perspective Lecture 5 January 16 Unusual Human Traits − Human brain size o X­ time, from 4 mya to the present o Y­ cranial capacity o Beginning ~3 mya, there has been an increase in brain size  o Thought that Neanderthals had a slightly larger (12%) cranial capacity  o Body mass ­ Brain mass  As body size increases, brain size increases for the typical mammal (various primates, hominoid species)  One data point outlier – humans; fall above even the average primate in relation to body­brain size  Sel
More Less

Related notes for PSYCH 3F03

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.